Универсальная система энерго- и водоснабжения
Патент 2526771
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Универсальная система энерго- и водоснабжения
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к электростанциям, работающим по паротурбинному циклу Ренкина (КЭС, АЭС, солнечные электростанции). Сущность изобретения: предлагается система дальнего электро-, тепло- и водоснабжения, где охлаждающая вода после нагрева в конденсаторах паровых турбин транспортируется в обслуживаемый город, где используется в качестве источника низкопотенциальной теплоты для всех типов городских теплонасосных установок. В этом качестве используется вода водоемов (системы технического водоснабжения электростанций) или дистиллят опресненной морской воды. Таким образом, исходная вода, кроме производства из нее питьевой воды, выполняет две дополнительные функции: отвод отработавшей теплоты паровых турбин и ее использование в качестве низкопотенциального источника теплоты для городских теплонасосных установок. Обеспечивая тем самым ликвидацию экологически опасных выбросов отработавшей теплоты в окружающую среду и, соответственно, снижая стоимость электростанции и одновременно обеспечивая массовое использование экологичной и энергоэффективной технологии производства теплоты - теплонасосной технологии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к электростанциям с паротурбинными установками (КЭС, АЭС, солнечные). Изобретение направлено на дальнейшее усовершенствование идеи однотрубного теплоснабжения, позволяющей осуществлять дальнее тепло- и водоснабжение. Последняя была впервые предложена автором [1] применительно к паротурбинным ТЭЦ и затем была дополнена альтернативным техническим решением теплонасосных ТЭЦ [2], включающих использование в качестве теплоисточника мощных теплонасосных установок (ТНУ) на рабочем теле термодинамического цикла - диоксиде углерода, работающих по циклу Лоренца.
В отличие от [1] это решение позволяет производить теплоту автономно от электропроизводства и, как следствие, переводить существующие электростанции (АЭС, КЭС) в режим электро- и теплоснабжения без реконструкции паровых турбин. Однако такое решение можно рассматривать как оптимальное, если обслуживаемый город имеет однотипную тепловую нагрузку (отопление, горячее водоснабжение), что ограничивает сферу его использования.
Целью изобретения является дальнейшее развитие, включая расширение сферы использования идеи однотрубного теплоснабжения. Указанная цель достигается тем, что в обслуживаемый город поставляется не конечная продукция - горячая вода, а циркуляционная вода конденсаторов из системы технического водоснабжения электростанции или дистиллят, полученный в системах опреснения морской воды, которые используются для отвода отработавшей теплоты турбин электростанций и которые после их нагрева в конденсаторах паровых турбин поступают в магистральный водопровод, доставляющий воду в обслуживаемый город (регион), где она используется в качестве низкопотенциального источника теплоты (НПИТ) для всех типов теплонасосных установок - коммунального и промышленного назначения, при этом в качестве привода ТНУ может использоваться электрический или газотурбинный двигатель, имеющий систему захоранения отработавших газов или улавливания и утилизации парникового газа СО2, а вода после охлаждения в испарителях ТНУ поступает в городскую систему подготовки технической и питьевой воды.
Схема системы энерго- и водоснабжения приведена на фиг.1. Согласно схеме вода из источника водоснабжения 1 поступает в трубки конденсатора паровой турбины 2, где нагревается теплотой конденсации отработавшего пара и поступает в магистральный теплопровод 3, доставляющий нагретую воду в распределительный водопровод 4 обслуживаемого города. Здесь вода распределяется - в качестве НПИТ - между ТНУ 5, обслуживающим коммунальных потребителей 6, имеющих пиковые электрокотельные 7, и промышленными ТНУ 8, которые вырабатывают теплоту для промышленных потребителей 9. Обеспечивая тем самым принципиальную возможность создания городов с природосберегающей энергетикой.
Отработавшая, как источник НПИТ, в ТНУ вода поступает в водопровод 10 и затем в систему подготовки технической и питьевой воды 11.
Следует отметить, что несмотря на достаточно простую технологическую схему, приведенное техническое решение обеспечивает качественное усовершенствование существующих систем производства тепловой энергии.
Источники информации
1. В.Б.Пакшвер. Системы теплоснабжения городов от мощных электростанций по однотрубной схеме. Доклад на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1968.
2. В.П.Проценко. Система однотрубного теплоснабжения. Патент РФ №2320930 (приоритет от 08.11.06).
1. Универсальная система энерго- и водоснабжения, включающая паротурбинные электростанции (КЭС, АЭС, солнечные), источник охлаждающей воды конденсаторов турбин, магистральный водопровод, доставляющий сетевую воду в обслуживаемый город (регион), теплонасосные установки (ТНУ) с электрическим или газотурбинным приводом, обеспечивающие коммунальные и промышленные тепловые нагрузки города, водопроводы, распределяющий сетевую воду между ТНУ и собирающий охлажденную в них воду, которая затем используется для подготовки из нее воды технического и питьевого качества, отличающаяся тем, что в качестве низкопотенциального источника теплоты (НПИТ) для коммунальных и промышленных ТНУ используется нагретая в конденсаторах паровых турбин сетевая вода.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве охлаждающей воды конденсаторов турбин и источника НПИТ для городских ТНУ используется дистиллят опресненной морской воды.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в ТНУ с газотурбинным приводом используется система захоронения отработавших газов или улавливания и утилизации парникового газа СO2.